東京ビッグサイトにて12月13日～15日にかけて開催されているDX時代を支えるエレクトロニクス製造サプライチェーンの国際展示会「SEMICON Japan 2023」にて、堀場製作所は半導体製造工程における異物検査装置をはじめ、半導体製造に用いられる材料や検査装置、工場のモニタリングシステムまで幅広い分析・計測ソリューションを展示している。

  • SEMICON Japan 2023における堀場製作所ブースの様子

    SEMICON Japan 2023における堀場製作所ブースの様子

半導体製造工程にて異物検出・除去を行うレティクル/マスク異物検査装置「PD Xpadion」

さまざまな分析・計測ソリューションが紹介されている同社ブースの中でも来場者から注目を集めていたのが、半導体製造工程における異物検出・除去を行うレティクル/マスク異物検査装置「PD Xpadion」。

  • レティクル/マスク異物検査装置「PD Xpadion」

    レティクル/マスク異物検査装置「PD Xpadion」

半導体の製造工程において、フォトマスクやレティクル(レチクルとも)と呼ばれる石英の基板表面に形成したい回路パターンを描画したものに、ペリクルと呼ばれるラップのような透明な薄い保護膜を装着し、傷やホコリを付きにくくする工程がある。

PD Xpadionはこの工程において、パーティクル(微小なゴミ)が付着しているかを検査し、そうしたパーティクルが露光時に転写され回路の不良を引き起こさないようにするための検査装置である。

今回、同社ブースでは「ComingSoon」といった表示がなされていたが、これは異物除去ユニットとの組み合わせで、異物を検査し除去までの一連の流れを行うことができるようになる点が、従来のソリューションとは異なり、その開発の最終段階にあるからであるとのこと。

フォトマスクの全体に光をあてスキャンを行うことで、パーティクルがあれば散乱光が生じるため、それを検知することで異物の有無を検出。XY軸でのパーティクルの場所や強度、サイズなどを画面上で分かることができるという。

  • フォトマスクに光を当てて検査を行う工程

    フォトマスクに光を当てて検査を行う工程

半導体製造工程における異物除去工程の重要性

PD Xpadionは数μmオーダーのパーティクルを検出できる能力を有しているという。中には数nmオーダーのパーティクルを検出できる装置もあるが、そうした微細パーティクルを検出する検査装置と比べて速いスピードで検出および除去ができる点が特徴だとする。

  • 検査結果の画面

    検査結果の画面

この異物除去の工程は人間の目と手作業によって行われる場合もあり、光をあてて異物が確認された場合、ダメージが少ないN2を噴射する形でジェット洗浄するのだという。人間の目視だと見落としがあったり、作業の長時間化で疲労がたまったりする工程であり、省人化と効率化が求めらえてきた工程だとのこと。そうした課題を踏まえて開発されたPD Xpadionは異物検査と除去を一連かつ高精度に行うことができることで、そうしたニーズに見事に対応することができるという。また、同社ブース担当者は「半導体製造はスピードが命で、数秒の違いで生産性が左右されるため、PD Xpadionを生産効率向上につなげてもらいたい」と語っていた。

「PD Xpadion」の販売は2024年を予定

PD Xpadionの開発では、ステージ設計や基幹ソフトウェアなどすべてのプラットフォームが一新されており、これにより操作性の大幅な向上を実現したとする。また、高性能なスキャン性能に加えてレビュー機能も強化されたことで、異物管理の工数が従来比で半減したほか、オートメーションへの拡張機能の強化で各種センサとの連携も可能となっているなど、さまざまなニーズに対応した検査プラットフォームになっているという。

なお、そんなPD Xpadionは2024年に販売予定であると同社では説明しており、順次開発を進めているとしていた。